JP2007263325A - 油圧緩衝器のピストン - Google Patents

Abstract

【課題】 油圧緩衝器において、板バルブの外周部がピストンのバルブシート面に対する閉鎖性を向上し、低速減衰力の安定を図ること。
【解決手段】 ダンパシリンダ１１内の油室３８Ａ、３８Ｂを２分し、２つの油室３８Ａ、３８Ｂを連通する流路３９、４０を備え、流路３９、４０の出口に板バルブ３２、３４を設けた油圧緩衝器１０のピストン３３において、磁化されたもの。
【選択図】 図２

Description

本発明は油圧緩衝器のピストンに関する。

従来、特許文献１に記載の如く、ダンパシリンダ内の油室を２分するピストンに２つの油室を連通する油通路を備え、油通路の出口に板バルブを設け、板バルブが内端側に設けたサポートを支点にして開閉される油圧緩衝器において、サポートに湾曲したガイド面を形成し、ガイド面に沿って板バルブが撓むようにすることでサポートの外径を小さくする技術が開示されている。
特開2003-227535

しかしながら、油圧緩衝器では、ダンパシリンダに挿入されたピストンロッドの周囲に、ピストンと板バルブとサポートとバルブストッパを順に積層し、これらをナットで締結するようにしている。このとき、ピストンに備えた流路の出口を該ピストンの端面に開口し、該ピストンの端面における流路の出口より内径側に板バルブの内周部が締結されるバルブ締結面を設け、該ピストンの端面における流路の出口の周囲に板バルブの外周部が着座するバルブシート面を設けるようにしている。

即ち、従来の油圧緩衝器においては、ナットの締結力がサポートを介して、板バルブの全面に均一にかかるのでなく、板バルブの内周部（サポートとの対応面）に強くかかる。このため、ピストンの端面において、前述のバルブ締結面とバルブシート面が面一に形成されていても、ナットの締結力が板バルブの内周部に強くかかることで、板バルブの内周部が外周部よりも強く加圧されて変形し、結果として板バルブの外周部がピストンのバルブシート面に対する反り変形を生じてその閉鎖習性を弱くする。このことは、板バルブの外周部がピストン低速域でピストンのバルブシート面に対し開き隙間を生じ易くなることを意味し、油圧緩衝器の低速減衰力を徒らに低下するおそれがある。この傾向は、板バルブの外径に対しサポートの外径が小さくなるほど顕著になる。

本発明の課題は、油圧緩衝器において、板バルブの外周部がピストンのバルブシート面に対する閉鎖性を向上し、低速減衰力の安定を図ることにある。

請求項１の発明は、ダンパシリンダ内の油室を２分し、２つの油室を連通する流路を備え、流路の出口に板バルブを設けた油圧緩衝器のピストンにおいて、磁化されたものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のピストンを用いた油圧緩衝器であって、ダンパシリンダに挿入されたピストンロッドの周囲に、ピストンと板バルブとサポートとバルブストッパを順に積層して締結し、ピストンに備えた流路の出口を該ピストンの端面に開口し、該ピストンの端面における流路の出口より内径側に板バルブの内周部が締結されるバルブ締結面を設け、該ピストンの端面における流路の出口の周囲に板バルブの外周部が着座するバルブシート面を設けてなるようにしたものである。

（請求項１）
(a)ピストンを磁化させることで、板バルブを背面から加圧してピストンのバルブシート面に押し付けるバルブスプリング等を必要とすることなく、鉄系金属等の強磁性体からなる板バルブをピストンのバルブシート面に吸引密着させる。板バルブの外周部がピストンのバルブシート面に対する閉鎖性を向上し、油圧緩衝器の低速減衰力の安定を図ることができる。

（請求項２）
(b)油圧緩衝器では、ナットの締結力がサポートを介して、板バルブの全面に均一にかかるのでなく、板バルブの内周部（サポートとの対応面）に強くかかる。このため、ピストンの端面において、バルブ締結面とバルブシート面が面一に形成されていても、ナットの締結力が板バルブの内周部に強くかかることで、板バルブの内周部が外周部よりも強く加圧されて変形し、結果として板バルブの外周部がピストンのバルブシート面に対する反り変形を生じ易くなる。ところが、本発明の油圧緩衝器では、磁化されたピストンの磁力が板バルブを上述の反り変形力に抗してピストンのバルブシート面に吸引密着させ、板バルブの外周部がピストンのバルブシート面に対する閉鎖性を向上できる。

図１は油圧緩衝器を示す断面図、図２はピストンバルブ装置を示す拡大断面図、図３はピストンを示す断面図、図４は図３のIV方向から視た端面図、図５は図３のＶ方向から視た端面図である。

油圧緩衝器１０は、図１、図２に示す如く、ダンパシリンダ１１に中空ピストンロッド１２を挿入し、シリンダ１１とピストンロッド１２の外側部に懸架スプリング１３を介装している。

シリンダ１１は車体側取付部材１４を備え、ピストンロッド１２に車輪側取付部材１５を備える。シリンダ１１の外周部にはばね荷重調整ナット１６が螺着され、ナット１６にバックアップされるばね受け１７が設けられるとともに、ピストンロッド１２にはばね受け１８が固定されており、ばね受け１７とばね受け１８の間に懸架スプリング１３を介装し、ばね荷重調整ナット１６の螺動操作により懸架スプリング１３の設定長さ（初期荷重）を調整可能としている。懸架スプリング１３の弾発力が、車両が路面から受ける衝撃力を吸収する。

シリンダ１１はピストンロッド１２が貫通するロッドガイド２１をその開口部に備える。ロッドガイド２１は、図１に示す如く、Ｏリング２２Ａ、ストッパリング２２Ｂを介してシリンダ１１に液密に装着されるとともに、オイルシール２３、ブッシュ２４、ダストシール２５を備える内径部にピストンロッド１２を液密に摺動自在としている。尚、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の外側に圧側バンパ２６を備え、最圧縮時に、ピストンロッド１２が備えるバンパストッパ２７にこの圧側バンパ２６を衝合して最圧縮ストロークを規制可能としている。また、シリンダ１１は、ロッドガイド２１の内側にワッシャ２８、ストッパリング２９を備えている。

油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置（圧側及び伸側減衰力発生装置）３０を有している。油圧緩衝器１０は、ピストンバルブ装置３０が発生する減衰力により、懸架スプリング１３による衝撃力の吸収に伴うシリンダ１１とピストンロッド１２の伸縮振動を抑制する。

ピストンバルブ装置３０は、図１に示す如く、シリンダ１１に挿入されたピストンロッド１２の端部にバルブストッパ３１、サポート３２Ａ、圧側板バルブ３２、ピストン３３、伸側板バルブ３４、サポート３４Ａ、バルブストッパ３５を順に挿着して積層し、これらをナット３６で締結してある。

ピストン３３は、外周部に備えたＯリング３７Ａ、ピストンリング３７Ｂを介してシリンダ１１の内部を液密に摺接し、シリンダ１１の内部をピストンロッド１２が収容されないピストン側油室３８Ａと、ピストンロッド１２が収容されるロッド側油室３８Ｂとに区画する。ピストン３３は、圧側板バルブ３２を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする圧側流路３９と、伸側板バルブ３４を備えてピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂとを連通可能とする伸側流路４０とを備える。

また、ピストンバルブ装置３０は、伸側減衰力調整装置４１を有している。
減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２及びバルブストッパ３１にピストン側油室３８Ａとロッド側油室３８Ｂを連通可能とするバイパス流路４２を形成し、このバイパス流路４２をピストン側油室３８Ａに開口する縦孔とロッド側油室３８Ｂに開口する横孔により構成している。減衰力調整装置４１は、ピストンロッド１２の中空部に調整ロッド４３を軸方向に進退自在に、かつＯリングを介して液密に挿入され、先端のニードル弁４３Ａによりバイパス流路４２の縦孔の開放端に設けてあるバルブシート４４の開口面積を調整する。このとき、調整ロッド４３は、その基端部をピストンロッド１２から取付部材１５の側に延在し、その基端部の端面をアジャスタ４５に衝合せしめている。アジャスタ４５は車輪側取付部材１５に設けられ、回転操作工具により回転操作されて調整ロッド４３を軸方向に進退せしめる。

油圧緩衝器１０は、シリンダ１１のピストン側油室３８Ａに圧側減衰力調整装置５０を介してサブタンク５１を接続している。サブタンク５１は、キャップ５２で封止される内部を隔壁部材５３により油室５４Ａとガス室５４Ｂに区画し、ガス室５４Ｂに加圧ガスを封入するガス封入バルブ５５を備える。

従って、油圧緩衝器１０は以下の如くに減衰作用を行なう。
（圧縮時）
ピストン側油室３８Ａの油が圧側流路３９を通ってロッド側油室３８Ｂに流れ、この油が圧側板バルブ３２を撓み変形させて圧側の減衰力を得る。これに続き、シリンダ１１に進入したピストンロッド１２の進入容積分の油が余剰になり、この余剰油がピストン側油室３８Ａから圧側減衰力調整装置５０の圧側流路を通ってサブタンク５１の油室５４Ａに排出され、この間の圧側減衰力調整装置５０のニードル弁による絞り抵抗により圧側減衰力を得るものとなる。

（伸長時）
シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側減衰力調整装置４１のニードル弁４３Ａにより開度調整されているピストンロッド１２のバイバス流路４２を通ってピストン側油室３８Ａに流れ、この間のニードル弁４３Ａによる絞り抵抗により伸側減衰力を得る。また、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が中高速のとき、ロッド側油室３８Ｂの油が伸側流路４０を通り、伸側板バルブ３４を撓み変形させてピストン側油室３８Ａへ流れ、伸側の減衰力を得る。そしてこのとき、シリンダ１１から退出するピストンロッド１２の退出体積分の油が不足し、この不足油がサブタンク５１の油室５４Ａから圧側減衰力調整装置５０の伸側流路を通ってピストン側油室３８Ａへ速やかに補給される。

これらの圧側と伸側の減衰力により、油圧緩衝器１０の伸縮振動が抑制される。
尚、油圧緩衝器１０の最圧縮時には、シリンダ１１の側のバンパ２６とピストンロッド１２の側のバンパストッパ２７との衝合により最圧縮時の緩衝作用を果たす。

また、油圧緩衝器１０は、シリンダ１１内のロッド側油室３８Ｂに位置するピストンロッド１２上におけるピストン３３寄りにオイルロックピース６１を固定し、ピストンロッド１２上におけるロッドガイド２１寄りにオイルロックケース６２を摺動自在に設け、オイルロックピース６１をオイルロックケース６２に嵌合させることによりオイルロック油室６３を区画形成する。

油圧緩衝器１０は、オイルロックピース６１の基部と、オイルロックケース６２の基部のそれぞれに、オイルロックピース６１をオイルロックケース６２から退出する方向に付勢するスプリング６５の両端部のそれぞれを圧入して固定する。スプリング６５は、ロッドガイド２１の側の衝合部６６（ワッシャ２８）がオイルロックケース６２の基部背面に衝合したときに圧縮され、ピストンロッド１２の最伸長時の緩衝をなすリバウンドスプリングをも構成する。

しかるに、油圧緩衝器１０は、圧縮時と伸長時の双方で、低速減衰力の安定を図るため、以下の構成を備える（図３〜図５）。尚、図３は、図４のIII−III線に沿う断面図であり、かつ図５のIII−III線に沿う断面図である。

ピストン３３を磁化する。即ち、鉄系金属等からなるピストン３３を磁化して永久磁石にする。このとき、圧側板バルブ３２と伸側板バルブ３４は鉄系金属等の強磁性体からなり、ピストン３３に備えた圧側流路３９の出口が開口している端面と、ピストン３３に備えた伸側流路４０の出口が開口している端面のそれぞれに吸引密着するものになる。

ピストン３３は、図３、図４に示す如く、圧側流路３９の出口を一方の端面に開口し、この端面における各圧側流路３９の出口より内径側であって、該ピストン３３の全周に渡る範囲に、圧側板バルブ３２の内周部が締結される環状バルブ締結面７１Ａを設け、この端面における各圧側流路３９の出口の周囲であって、該ピストン３３の全周に渡る範囲に、圧側板バルブ３２の外周部が着座する環状バルブシート面７１Ｂを設け、この端面における各圧側流路３９の出口の内周側傍であって、各圧側流路３９毎に離隔する各部に、圧側板バルブ３２を支持して伸長行程における圧側板バルブ３２の撓み変形を防止するバルブ支持突部７１Ｃを設けてある。本実施例のバルブ締結面７１Ａの外径はサポート３２Ａの外径より大径をなす。本実施例のバルブシート面７１Ｂは全４個の圧側流路３９の出口の外側にて連続する異形環状をなし、バルブ締結面７１Ａとバルブシート面７１Ｂに挟まれる異形環状溝３９Ａが全圧側流路３９の出口を互いに連絡する。ピストン３３の上述した端面に設けたバルブ締結面７１Ａ、バルブシート面７１Ｂ、バルブ支持突部７１Ｃは互いに面一をなす。

従って、圧側板バルブ３２は、ピストンロッド１２に前述の如く挿着され、ナット３６の締結力によりサポート３２Ａとともにバルブストッパ３１とピストン３３の間に挟着されて締結されたとき、磁化されたピストン３３のバルブ締結面７１Ａ、バルブシート面７１Ｂ、バルブ支持突部７１Ｃにその全面を吸引密着するものになる。これにより、圧側板バルブ３２は、油圧緩衝器１０の圧縮時に、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ピストン側油室３８Ａの小油圧が作用しても、該圧側板バルブ３２の外周部をピストン３３のバルブシート面７１Ｂから容易には剥離させずに圧側流路３９を閉鎖し続け、ピストン側油室３８Ａからロッド側油室３８Ｂへの油のリークを防止し、低速減衰力の安定を図る。また、圧側板バルブ３２は、油圧緩衝器１０の伸長時に、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速でロッド側油室３８Ｂの油圧が未だ小油圧のとき、該圧側板バルブ３２の外周部をピストン３３のバルブシート面７１Ｂに密着維持して圧側流路３９を閉鎖し続け、ロッド側油室３８Ｂからピストン側油室３８Ａへの油の流れを確実に逆止し、低速減衰力の安定を図る。

また、ピストン３３は、図３、図５に示す如く、伸側流路４０の出口を他方の端面に開口し、この端面における各伸側流路４０の出口より内径側であって、該ピストン３３の全周に渡る範囲に、伸側板バルブ３４の内周部が締結される環状バルブ締結面７２Ａを設け、この端面における各伸側流路４０の出口の周囲であって、該ピストン３３の全周に渡る範囲に、伸側板バルブ３４の外周部が着座する環状バルブシート面７２Ｂを設ける。本実施例のバルブ締結面７２Ａの外径はサポート３４Ａの外径より大径をなす。本実施例のバルブシート面７２Ｂは全４個の伸側流路４０の出口の外側にて連続する異形環状をなし、バルブ締結面７２Ａとバルブシート面７２Ｂに挟まれる異形環状溝４０Ａが全伸側流路４０の出口を互いに連絡する。ピストン３３の上述した端面に設けたバルブ締結面７２Ａ、バルブシート面７２Ｂは互いに面一をなす。

従って、伸側板バルブ３４は、ピストンロッド１２に前述の如く挿着され、ナット３６の締結力によりサポート３４Ａとともにバルブストッパ３５とピストン３３の間に挟着されて締結されたとき、磁化されたピストン３３のバルブ締結面７２Ａ、バルブシート面７２Ｂにその全面を吸引密着するものになる。これにより、伸側板バルブ３４は、油圧緩衝器１０の伸長時に、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速のとき、ロッド側油室３８Ｂの小油圧が作用しても、該伸側板バルブ３４の外周部をピストン３３のバルブシート面７２Ｂから容易には剥離させずに伸側流路４０を閉鎖し続け、ロッド側油室３８Ｂからピストン側油室３８Ａへの油のリークを防止し、低速減衰力の安定を図る。また、伸側板バルブ３４は、油圧緩衝器１０の圧縮時に、シリンダ１１とピストンロッド１２の相対速度が低速でピストン側油室３８Ａの油圧が未だ小油圧のとき、該伸側板バルブ３４の外周部をピストン３３のバルブシート面７２Ｂに密着維持して伸側流路４０を閉鎖し続け、ピストン側油室３８Ａからロッド側油室３８Ｂへの油の流れを確実に逆止し、低速減衰力の安定を図る。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ピストン３３を磁化させることで、板バルブ３２、３４を背面から加圧してピストン３３のバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂに押し付けるバルブスプリング等を必要とすることなく、鉄系金属等の強磁性体からなる板バルブ３２、３４をピストン３３のバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂに吸引密着させる。板バルブ３２、３４の外周部がピストン３３のバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂに対する閉鎖性を向上し、油圧緩衝器１０の低速減衰力の安定を図ることができる。

(b)油圧緩衝器１０では、ナット３６の締結力がサポート３２Ａ、３４Ａを介して、板バルブ３２、３４の全面に均一にかかるのでなく、板バルブ３２、３４の内周部（サポート３２Ａ、３４Ａとの対応面）に強くかかる。このため、ピストン３３の端面において、バルブ締結面７１Ａ、７２Ａとバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂが面一に形成されていても、ナット３６の締結力が板バルブ３２、３４の内周部に強くかかることで、板バルブ３２、３４の内周部が外周部よりも強く加圧されて変形し、結果として板バルブ３２、３４の外周部がピストン３３のバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂに対する反り変形を生じ易くなる。ところが、本発明の油圧緩衝器１０では、磁化されたピストン３３の磁力が板バルブ３２、３４を上述の反り変形力に抗してピストン３３のバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂに吸引密着させ、板バルブ３２、３４の外周部がピストン３３のバルブシート面７１Ｂ、７２Ｂに対する閉鎖性を向上できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は油圧緩衝器を示す断面図である。 図２はピストンバルブ装置を示す拡大断面図である。 図３はピストンを示す断面図である。 図４は図３のIV方向から視た端面図である。 図５は図３のＶ方向から視た端面図である。

符号の説明

１０ 油圧緩衝器
１１ ダンパシリンダ
１２ ピストンロッド
３１ バルブストッパ
３２ 圧側板バルブ
３２Ａ サポート
３３ ピストン
３４ 伸側板バルブ
３４Ａ サポート
３５ バルブストッパ
３６ ナット
３８Ａ ピストン側油室
３８Ｂ ロッド側油室
３９ 圧側流路
４０ 伸側流路
７１Ａ、７２Ａ バルブ締結面
７１Ｂ、７２Ｂ バルブシート面

Claims (2)

1. ダンパシリンダ内の油室を２分し、２つの油室を連通する流路を備え、流路の出口に板バルブを設けた油圧緩衝器のピストンにおいて、磁化されたことを特徴とする油圧緩衝器のピストン。
2. 請求項１に記載のピストンを用いた油圧緩衝器であって、
   ダンパシリンダに挿入されたピストンロッドの周囲に、ピストンと板バルブとサポートとバルブストッパを順に積層して締結し、
   ピストンに備えた流路の出口を該ピストンの端面に開口し、該ピストンの端面における流路の出口より内径側に板バルブの内周部が締結されるバルブ締結面を設け、該ピストンの端面における流路の出口の周囲に板バルブの外周部が着座するバルブシート面を設けてなる油圧緩衝器。

Images